Ein Zirkumhorizontalbogen über Ohio

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Bildcredit und Bildrechte: Todd Sladoje

Beschreibung: Warum haben Wolken verschiedene Farben? Hier ist der Grund, dass sich Eiskristalle in fernen Zirruswolken wie kleine, schwebende Prismen verhalten. Ein Zirkumhorizontalbogen wird wegen seiner flammenartigen Erscheinung manchmal als Feuerregenbogen bezeichnet. Er verläuft parallel zum Horizont.

Damit ein Zirkumhorizontalbogen zu sehen ist, muss die Sonne mindestens 58 Grad hoch am Himmel stehen, wenn Zirruswolken vorhanden sind. Außerdem müssen die vielen flachen, sechseckigen Eiskristalle, aus denen die Federwolke besteht, waagrecht ausgerichtet sein, um das Sonnenlicht in kollektiv ähnlicher Weise richtig zu brechen. Daher sind Zirkumhorizontalbögen relativ selten zu sehen.

Diese Zirkumhorizontalbogenschau wurde 2009 mit einem polarisierten Objektiv über Dublin in Ohio fotografiert.

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Überzählige Regenbögen über New Jersey

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Bildcredit und Bildrechte: John Entwistle

Beschreibung: Kann Ihr Regenbogen das auch? Nachdem im letzten Monat die letzten Ausläufer des Wirbelsturms Florence über Jersey Shore in New Jersey (USA) gezogen waren, kam in einer Richtung die Sonne heraus, aber in der entgegengesetzten Richtung erschien etwas ziemlich Ungewöhnliches: eine Halle aus Regenbögen. Im Laufe der nächsten halben Stunde wurden – zur Freude des Fotografen und seiner Tochter – lebhafte überzählige Regenbögen ein- und ausgeblendet. Auf diesem Einzelbild sind mindestens fünf davon abgebildet.

Überzählige Regenbögen entstehen nur, wenn alle fallenden Wassertröpfchen fast gleich groß sind und üblicherweise kleiner sind als ein Millimeter. Dann wird das Sonnenlicht im Inneren der Regentröpfchen nicht nur reflektiert, sondern es kommt auch zu Interferenz. Dieses Wellenphänomen ähnelt Wellen auf einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft. Tatsächlich sind überzählige Regenbögen nur durch Wellen erklärbar, und Berichte von ihrer Existenz Anfang des 19. Jh. wurden für frühe Hinweise auf die Wellennatur des Lichtes gehalten.

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Eishalos bei Yellowknife

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Bildcredit und Bildrechte: Stephen Bedingfield

Beschreibung: Sie haben vielleicht schon einmal einen Kreis um die Sonne gesehen. Eishalos, zum Beispiel ein 22-Grad-Ring, sind häufiger als Regenbögen und leicht erkennbar, wenn man die Augen vor Sonnenlicht schützt. Doch so eine Vielfalt an Eishalos mit Nebensonnen, Tangenten-, Infralateral- und Parrybögen, die sich alle auf diesem Schnappschuss vom Planeten Erde befinden, ist selten zu beobachten.

Das Bild wurde rasch fotografiert, und zwar am späten Morgen des 4. September in Yellowknife (Nordwest-Territorien in Kanada). Die schönen Muster entstehen, wenn Sonnenlicht (oder Mondlicht) von sechsseitigen Eiskristallen in der Erdatmosphäre reflektiert und gebrochen wird. Wahrscheinlich sehen die atmosphärischen Eishalos am Himmel anderer Welten anders aus.

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Roter Wolkenbogen über Delaware

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Bildcredit und Bildrechte: Michael C. Neff (Neffworks Artography)

Beschreibung: Was für ein Regenbogen ist das? In diesem Fall gab es keinen Regen – was hier abgebildet ist, ist eigentlich ein roter Wolkenbogen. Der ungewöhnliche Himmelsbogen wurde letzten Monat bei Sonnenuntergang in Rehoboth Beach (Delaware, USA) gesichtet. Als der Fotograf erkannte, dass das, was er sah, außergewöhnlich war, fotografierte er es mit der einzigen gerade verfügbaren Kamera – einem Smartphone.

Wolken bestehen aus Wassertröpfchen, und in einem Wolkenbogen reflektiert eine Wolkentröpfchengruppe das Licht der hellen Sonne (oder des Mondes) auf der gegenüberliegenden Seite des Himmels. Ähnliche Phänomene sind Nebelbögen und Flugzeugglorien.

Die rote Farbe hier entstand, weil Luft in der Atmosphäre vorwiegend blaues Licht streut – weshalb zugleich ein Großteil des Himmels blau erscheint. Eine genaue Betrachtung zeigt einen überzähligen Bogen innerhalb des äußersten Bogens, der durch Quanten beugung entsteht.

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Farbige Nachthimmellichtbänder um die Milchstraße

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Bildcredit und Bildrechte: Xiaohan Wang

Beschreibung: Was leuchtet am Himmel wie ein riesiger wiederholter Regenbogen? Nachthimmellicht. Die Luft leuchtet zwar die ganze Zeit, aber das ist normalerweise schwer zu erkennen. Eine Störung – etwa ein herannahender Sturm – kann jedoch zu spürbaren Wellen in der Erdatmosphäre führen. Diese Schwerewellen sind Schwingungen in der Luft ähnlich jenen, die entstehen, wenn ein Stein in ruhiges Wasser fällt.

Rotes Nachthimmellicht entsteht wahrscheinlich durch OH-Moleküle in einer Höhe von etwa 87 Kilometern, die durch ultraviolettes Sonnenlicht angeregt werden, während orangefarbenes und grünes Nachthimmellicht vermutlich von Natrium– und Sauerstoffatomen in etwas größerer Höhe stammen.

Bei einer Fahrt in der Nähe des Krummsees in der chinesischen Provinz Qinghai fiel dem Fotografen ursprünglich vor allem das eindrucksvolle Zentralband der Milchstraße auf. Als er anhielt, um es zu fotografieren, wies das dabei entstandene detailreiche Bild überraschenderweise ziemlich markante Bänder von Nachthimmellicht auf, die den ganzen Himmel bedeckten. Dieses Bild wurde digital bearbeitet, um die Farben lebendiger zu machen.

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Schillernde Bögen über Buenos Aires

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Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Planetario Ciudad de La Plata, pna)

Beschreibung: Was sind diese schillernden Bögen am Himmel? Regenbögen treten bei Regen auf, doch Bögen aus Sonnenlicht, das in seine Farben zerlegt wird, entstehen auch, wenn Eiskristalle in der Erdatmosphäre schweben und sich gemeinsam wie ein riesiges Prisma verhalten. Der obere Farbbogen entsteht häufiger als Teil eines 22-Grad-Halos, der die Sonne umgibt, wenn sechsseitige Eiskristalle Sonnenlicht zwischen zwei ihrer sechs Kanten brechen. Ungewöhnlicher ist jedoch der untere Farbbogen. Dieser Zirkumhorizontalbogen wird manchmal als Feuerregenbogen bezeichnet und entsteht ebenfalls durch Eis, nicht durch Feuer oder Regen. Hier lenkt eine Reihe waagrechter, dünner, flacher Eiskristalle in hohen Federwolken das Sonnenlicht zwischen der oberen und der unteren Seitenfläche zum Beobachter. Diese Bögen treten nur auf, wenn die Sonne mehr als 58 Grad über dem Horizont steht. Dieser Himmel war letzten Monat am frühen Nachmittag im Nordwesten über einer Diagonale von La Plata in Buenos Aires (Argentinien) zu sehen.

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Regenbögen und Strahlen über dem Bryce Canyon

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Bildcredit und Bildrechte: John Rummel

Beschreibung: Was geschieht über dem Bryce Canyon? Zwei unterschiedliche optische Effekte wurden Anfang des Monats auf diesem Bild fotografiert. Für beide Effekte muss die Sonne genau hinter dem Fotografen stehen. Die näher gelegene Erscheinung war ein gewöhnlicher Regenbogen, für den das Licht der untergehenden Sonne über den Kopf des Fotografen strömte und von den Regentropfen vor der Schlucht gestreut wurde. Wenn Sie genau schauen, sehen Sie über dem ersten sogar einen zweiten Regenbogen. Seltener und vielleicht noch auffälliger sind die Lichtstrahlen, die vom Horizont über der Schlucht ausströmen. Diese werden als Gegendämmerungsstrahlen bezeichnet und entstehen, wenn Sonnenlicht durch ringsum verteilte Lücken in den Wolken strömt und an einem Punkt zusammenläuft, der exakt gegenüber der Sonne liegt. Geometrisch gesehen liegt dieser antisolare Punkt genau im Zentrum der Regenbögen. Im Bryce Canyon in Utah (USA) steht eine pittoreske Anordnung urzeitlicher Sediment-Felsnadeln, die als Hoodoos bekannt sind.

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Tornado und Regenbogen über Kansas

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Bildcredit und Bildrechte: Eric Nguyen (Oklahoma U.), www.mesoscale.ws

Beschreibung: Man könnte diese Szenerie als heiter bezeichnen, wäre da nicht der Tornado. 2004 fotografierte der Sturmjäger Eric Nguyen in Kansas diesen sich anbahnenden Tornado in einem anderen Licht – dem Licht eines Regenbogens. Hier ist eine weiße Tornadowolke zu sehen, die aus einer dunklen Sturmwolke absteigt. Die Sonne schimmert links durch eine klare Stelle am Himmel und beleuchtet einige Gebäude im Vordergrund. Sonnenlicht wird von den Regentropfen reflektiert und bildet einen Regenbogen. Zufällig scheint der Tornado direkt beim Regenbogen zu enden. Die Schlieren im Bild sind Hagel, der von hochwirbelnden Winden vorbeigefegt wird. Mehr als 1000 Tornados – die gewaltigste Art von Stürmen, die wir kennen – entstehen jedes Jahr auf der Erde, viele davon in der Tornado Alley. Wenn Sie beim Fahren einen Tornado sehen, versuchen Sie nicht ihm zu entkommen – parken Sie das Auto sicher, gehen Sie zu einem Sturmkeller oder kriechen Sie unter Kellerstufen.

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Ein Vollkreis-Regenbogen über Australien

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Bildcredit und Bildrechte: Colin Leonhardt (Birdseye View Photography)

Beschreibung: Haben Sie je einen ganzen Regenbogen gesehen? Vom Boden aus ist meist nur der obere Teil eines Regenbogens sichtbar, weil zum Boden hin weniger Regentropfen vorhanden sind. In der Luft jedoch ist der ganze 360-Grad-Kreis eines Regenbogens häufiger zu sehen. Der hier abgebildete Vollkreis-Regenbogen wurde letztes Jahr zwischen einem Sonnenuntergang und einem Platzregen in einem fliegenden Hubschrauber über Cottesloe Beach bei Perth (Australien) fotografiert. Der 84-Grad-Regenbogen, ein beobachterabhängiges Phänomen, das primär durch die Reflexion von Sonnenlicht in Regentropfen entsteht, folgte dem Hubschrauber unversehrt etwa 5 Kilometer. Als Bonus war außerhalb des ersten ein blasserer, farbinvertierter zweiter Regenbogen zu sehen.

APOD-Astrofotografen: Wurde Ihre Arbeit schon einmal bei wissenschaftlichen Entdeckungen verwendet?
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Mondregenbogenstrand

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Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)

Beschreibung: Wie ein Regenbogen bei Nacht leuchtet ein schöner Mondbogen über dem westlichen Horizont dieses verlassenen Strandes von Molokaʻi, (Hawaii, USA, Planet Erde). Das Bild wurde am 17. Juni in den frühen Morgenstunden fotografiert. Am Horizont leuchten die Lichter von Honolulu und Städten der etwa 50 Kilometer entfernten Insel Oʻahu. Wo aber war der Mond? Ein Regenbogen entsteht, wenn Sonnenlicht im Inneren von Regentropfen aus der Gegenrichtung der Sonne zum Beobachter zurückreflektiert wird. Wenn das Licht aus der Luft ins Wasser tritt und von dort wieder zurück in die Luft, werden längere Wellenlängen weniger stark gebrochen (gebeugt) als kurze, was zur Farbtrennung führt. Somit entsteht ein Mondbogen, wenn Regentropfen Mondlicht aus der Gegenrichtung des Mondes reflektieren. Daher befindet sich der Mond, der noch tief über dem östlichen Horizont steht, wenige Tage nach seiner vollen Phase genau hinter dem Fotografen.

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Ein Zirkumhorizontalbogen über Ohio

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Bildcredit und Bildrechte: Todd Sladoje

Beschreibung: Warum erscheinen Wolken in so unterschiedlichen Farben? Die Ursache ist hier, dass sich Eiskristalle in fernen Zirruswolken wie kleine, schwebende Prismen verhalten. Ein Zirkumhorizontalbogen wird manchmal wegen seiner flammenartigen Erscheinung als Feuerregenbogen bezeichnet und verläuft parallel zum Horizont. Damit ein Zirkumhorizontalbogen zu sehen ist, muss die Sonne mindestens 58 Grad hoch an einem Himmel mit Zirruswolken stehen. Weiters müssen die zahllosen flachen sechsseitigen Eiskristalle, welche die Zirruswolke bilden, waagrecht ausgerichtet sein, um Sonnenlicht gemeinsam auf ähnliche Weise zu brechen. Daher sind Zirkumhorizontalbögen ziemlich selten zu sehen. Diese Zirkumhorizontaldarstellung wurde 2009 durch eine polarisierte Linse über Dublin in Ohio fotografiert.

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